В результате обогащения получают мелкий железный концентрат, который не может использоваться в доменной печи. Мелкий порошок должен быть превращен в кусковой железорудный материал. Наиболее распространенным процессом окускования железных руд является агломерация.
Агломерацией называют процесс окускования рудной мелочи концентратов и колошниковой пыли путем спекания. Целью агломерации является не только окускование руды, но и введению флюса, удаление серы и мышьяка для улучшения металлургических свойств сырья. Наиболее производительным методом агломерации является спекание с просасыванием воздуха. Сущность процесса заключается в следующем. Измельченные рудный концентрат и богатую железную руду тщательно смешивают с колошниковой пылью, мелким коксиком (менее 3мм) и известняком, увлажняют и загружают в спекательный аппарат слоем 200-350мм. Затем при помощи интенсивного источника поджигают топливо, находящееся в слое шихты. Через слой шихты эксгаустером, расположенным под агломерационным устройством, просасывают воздух. Горение, начавшись в верхнем слое шихты, постепенно распространяется на всю толщину и заканчивается у колосниковой решетки аппарата. При сгорании топлива температура достигает 1400°С. Этого достаточно для частичного сплавления кусочков шихты и спекания их между собой в пористый, ноздреватый продукт. Для сохранения колосниковой решетки и избежания потерь на решетку укладывают слой возврата агломерата ("постель") крупностью ~25мм.
Для процесса спекания характерно следующее:
§ топливо сгорает без пламени;
§ воздух, поступающий для горения, проходит через слой раскаленного агломерата и, охлаждая его, нагревается до температуры, близкой к температуре агломерата;
§ тепло от газов к шихте передается благодаря развитой поверхности контакта.
Процессы спекания можно разделить на несколько стадий:
1. Подготовительная. После воспламенения топлива на поверхности слоя шихты горячие газы проходят через холодный слой шихты вниз и отдают свое тепло. Испаряющаяся из верхних слоев влага конденсируется в холодных нижних слоях. По мере опускания вниз золы спекания количество влаги в нижних слоях шихты увеличивается. Верхние слои все более подсушиваются, нагреваются газами и теплом, поступающим от приближающейся зоны спекания, до температуры воспламенения топлива. Начинается вторая стадия агломерации.
2. Стадия сгорания. Топливо воспламеняется, частично восстанавливаются оксиды железа, образуются жидкие фазы, оплавляющие отдельные твердые частички железной руды. Сгорание топлива в слое шихты существенно отличается от горения угля или кокса в топке. Если в обычной топке углерод полностью сгорает до углекислого газ, то на ленте агломерационной машины появляются значительные количества угарного газа.
3. Стадия охлаждения. Топливо в слое сгорело, куски руды сварились, спеклись при помощи легкоплавкой жидкой фазы. Спекшийся материал охлаждается холодным воздухом, поступающим сверху.
Агломерационная фабрика представляет собой сложное сооружение, включающее систему подачи руды и кокса, помольное, сортировочное, смесительное отделения. Все работы на фабрике механизированы. Грузопотоки материалов следуют по транспортерам. Железная руда, концентрат и возврат крупностью не более 8-10мм поступают в шихтовые бункера смесительного отделения аглофабрики. Коксик, известняк предварительно дробят до 0-3мм. Затем про помощи дозаторов определенные порции составляющих шихты поступают на траспортер и далее загружаются в барабанный смеситель, в котором шихта увлажняется и перемешивается. Затем шихта поступает в барабанный окомкователь, в котором она приобретает зернистую структуру. После окомкования шихта подается в бункер агломерационной машины, откуда она равномерным слоем ложится на паллеты. Предварительно на паллеты укладывают шихту и возврат агломерат, что называется постелью. В тот момент, когда паллета продвигается под зажигательным горном, поджигается шихта, и в то же время паллета оказывается над вакуум-камерой. После того, как агломерат готов, он некоторое время движется на паллетах машины и через него просасывается воздух, ускоряя его охлаждение. В момент, когда зона горения достигает слоя постели, паллета выходит в закругление разгрузочной части ленты и опрокидывается.
Пирог готового агломерата выгружается на стационарный колосниковый грохот, где он разделяется на фракции. Фракции размером боле 10мм направляются в доменный цех, более мелкие возвращаются для агломерации. Для получения однородного агломерата по всей высоте слоя, уложенного на решетку паллеты, в нижний слой шихты вводят меньшее количество коксика. Для повышения прочности агломерата применяют нагретый воздух. На ряде установок агломерат охлаждают в специальных круглых (кольцевых) или линейных (ленточных) охладителях.
Полученный агломерат направляется в специальных думпкарах в доменный цех.
Вопрос 3
Полиспа́ст (др.-греч. πολύσπαστον от πολύσπαστος) — натягиваемая многими верёвкамиили канатами таль, грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом или цепью, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст)[1][2].
Вот простейшая схема полиспаста.
Кружки это блоки. Большой круг привод, а вернее барабан, грузоподъемного крана. Конец троса закреплен не на крюке крана, а на неподвижной относительно крана поверхности. Такой поверхностью может быть стрела крана или, если говорить про башенные краны, каретка. Нижний блок никак не закреплен на кране и является подвижным относительно него. Это две простейшие схемы устройства полиспаста.
Какие же нагрузки возникают в этом случае?
Расчет полиспаста
Вернее будет спросить, как изменится нагрузка на двигатель и на сам канат. В нашем случае она уменьшится в два раза. Конечно, можно приводить формулы и школьные примеры известные еще со времен Архимеда, но можете поверить на слово. Но это относительно простой пример. Как произвести расчет полиспаста более сложного я расскажу в другой статье. А теперь рассмотрим какие-же бывают полиспасты.